JPS61117218A - 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は歪取シ焼鈍を行なっても磁気特性の劣化しない
低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法に関するものである
。

（従来の技術） 方向性電磁鋼板において近年エネルギー節約の観点から
鉄損を低減することが要望されている。

鉄損を低減する方法としてはレーザー照射によシ磁区を
細分化する方法が既に特開昭５８−２６４０５号公報に
開示されている。該方法による鉄損の低減はレーザーに
よシ導入された歪に起因している。

したがって歪取シ焼鈍を必要としない積鉄心トランス用
としては使用出来るが歪取り焼鈍を必要とする巻き鉄心
トランス用としては使用出来ない。

また特開昭５９−２０８９１１号公報において二次再結
晶焼鈍ずみの鋼板に局所的な熱処理を加えて８００℃以
上の温度で焼なましを行ない、人工的粒界を導入する方
法が開示されている。該方法は鉄損値の低減が、鋼板に
導入された人工粒界によシ磁区細分化をはかることによ
って達成される。

８００℃以上の温度で焼なましするため、歪取シ焼鈍に
よシ効来が消失することはないが、実施例からみて上記
レーザー照射による鉄損値低減方法なみの鉄損を得るこ
とは困難である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は一方向性電磁鋼板において歪取シ焼鈍を行うと
鉄板に導入した歪が消失し低鉄損化が図れないという難
点及び歪取シ焼鈍による効果の消失はないがレーデ−照
射並みの低鉄損値が得られないという難点を同時に解決
し、歪取シ焼鈍を行なっても磁気特性の劣化しない低鉄
損一方向性電磁鋼板を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するために仕上焼鈍済又は絶
縁皮膜処理済の鋼板に、例えば歯車型ロールによシ平均
荷重９０〜２２０　ｋｌｌ／ｖｍ”で点線又は破線状の
加工歪みを加え、その後、７５０℃以上の温度で焼鈍す
ることＫよシ結晶粒内に微細再結晶粒を生じさせて磁区
の細分化をはかろうとするもので、これによシ歪取シ焼
鈍を行ってもレーデ−照射並みかそれ以下の優れた鉄損
値を示す一方向性電磁鋼板を提供しようとするものであ
る。

以下本発明の詳細な説明する。

８１４％以下を含むスラブを加熱し、中間板厚まで熱間
圧延し、得られた熱延板を酸洗し、必要に応じてこの段
階で熱処理を行ない、次いで中間焼鈍をはさむ２回の冷
間圧延または１回の冷間圧延を行なって最終板厚にし、
得られた冷延板を脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布し、さ
らに二次再結晶焼鈍を施すことからなる通常の一方向性
電磁鋼板を製造する工程で得られた鋼板又は該鋼板にリ
ン酸系張力付与皮膜等の絶縁皮膜形成用コーテイング液
を塗布し、焼付けた鋼板に応力印加部分の平均荷重（板
面法線方向からみた板面上の応力付与断面積で印加応力
を割った値）が９０〜２２０に９／、、２である加工を
加える。

本発明者達は上記鋼板に局部荷重を加えると歪導入部に
微細粒が発生するが、この微細粒の大きさ、即ち荷重の
大きさと鉄損値及び磁束密度との間に密接な関係がある
ことを究明した。

第１図に鋼板（印加する平均荷重と鉄損値及び　　。

磁束密度との関係を示す。この図に示すように鉄損値（
”１７１５゜（Ｗ／に９））及び磁束密度（Ｂ８（Ｔ）
）ともに良い値を示す平均荷重は９０〜２２０ｋｇ／■
２の範囲にあることが判る。即ち、平均荷重が９０ｋｇ
／ｓｌ！よシ小さい場合には歪導入量が小さいため細粒
が発生しないか、又は発生しても磁区を細分化するには
至らない。一方、２２０　ｋｇ／−を超える歪導入量で
は余シ大き過ぎて歪導入部でのゴス方位と異なる再結晶
粒が大きくなシ、磁束密度が低下する。平均荷重が最も
好ましい範囲は１２０ｋｐ／禦２〜１８０に９／簡２で
ある。

第２図に歪導入後熱処理したあとの歪導入部に発生した
微細粒の状態を示す。（写真倍率３２０倍）この場合の
平均荷重は１３０に９７ｍ”で、８５０℃４時間の熱処
理を行った。

この微細粒の大きさは１００μｍであるが、この粒と二
次再結晶粒との界面から磁区細分化の芽が発生する。こ
の粒よシ生成される磁区の芽の長さは２〜３篇であった
。

第２図にみられる程度の細粒が発生しても磁束密度の低
下は小さく、しかも磁区の芽を生成するため鉄損値は著
しく向上する。粒が粗大化し、板厚方向を貫通するまで
Ｋなると磁束密度は著しく低下する。本発明法によれば
磁束密度を大きく損なうことなく適正なサイズの微細粒
を二次再結晶粒中に導入できるという特徴がある。

磁区細分化の状態を第３図に示す（写真倍率７倍）。こ
の図は、第２図の鋼板の走査型電子顕微鏡による磁区の
状態を示したもので、本発明によ多歪導入部から磁区の
芽が出て、磁区を細分化している状態が判る。

このような平均荷重を鋼板に与える際の応力印加部分即
ち溝の最適な形状は次の通シである。

先ず、圧延方向に対する溝と溝との間隔は１〜２０ｍが
好ましい。最も好ましい範囲は２．５〜１０＋ａｍであ
るが、この好ましい範囲で鉄損値が有効に低下する。

次に溝の幅は１０〜３００μｍの範囲が好ましい。

溝の幅が狭くなると曲率半径の小さな曲げ加工を受けた
時、ノツチ効果によシ折れやすくなる。又あまシ溝の幅
を広くすると磁束密度が低下するため上記の範囲がよい
。最も好ましい範囲は１０〜１５０μｍである。歯車型
ロールで溝を形成する場合、歯の先端の形状は磁気特性
の点から平坦なもの、曲率半径をもったもの、あるいは
とがったものでもよいが曲げ加工をうけた時溝部分に応
力集中をうけるようなものは好ましくない。但し、曲げ
加工を施さない場合はこの限りでない。′曲げ加工を施
す場合は、溝の形が平坦か曲率半径をもったものがよい
。

上記溝幅と鉄損値、磁束密度との関係を第４図及び第５
図に示す、 第４図は鋼板板厚０．２３ｓａｍ、平均荷重１００ゆ７
ｗｍ”、溝間隔５電、歯先平坦、８５０℃×４時間熱処
理の条件による場合の溝の幅（ｍ）と磁性との関係を示
したもので、幅の最適範囲は０．３■以下であることを
示している。

また、第５図は鋼板板厚０．２３■、平均荷重２００ゆ
／１ＩＩＩ２、溝間隔７ｎａｉ、歯先平坦、８５０℃×
４時間熱処理の条件による場合の溝の幅と磁性との関係
を示したもので、溝幅の最適範囲は０．１５酵以下であ
ることを示している。即ち、荷重に応じて溝の幅は変化
するが、必要以上に幅を増加すると、歪導入部のコ９ス
方位と異なる粒が大きくなり磁性が悪化するのである。

従って、平均荷重が９０〜２２０　ｋｐ／簡２の場合は
好ましい溝の幅として３００趣以下が必要であシ、加工
上の幅の最小値は１０μｍである。

溝の深さは鋼板地鉄部において５μｍよシ大きいことが
好ましい。この深さは鋼板に印加される荷重の増加とと
もに深くなる。第６図は板厚０．２３鱒、溝幅５０μｍ
、歯先型平坦の場合の平均荷重と溝の深さの関係を示し
たもので、荷重が９０〜２２０　ｋｌ！／ｗａｓ”　に
おいて、溝の深さは５〜２０１＃ｎであることを示して
いる。溝の方向は圧延方向（＜００１）方位）に対して
直角方向よシ４５°方向の間が好ましい。この傾が余夛
大きくなると鉄損値低減に対して不利である。

また、溝の形状は点線状、破線状又は線状でも良い、点
同志又は線同志の圧延方向と直角方向の間隔は０．１ｍ
以下であることが好ましい。これより大きくなると歪導
入により生成する微細粒の磁気細分化に対する効果が少
なくなる。

本発明では荷重付加による歪導入後７５０℃以上の熱処
理を施すが、歪導入後、種々の熱処理を行ったときの鉄
損値（Ｗ　　　（Ｗ／ｋｉ９）　）の変化を第７１５Ｇ ７図及び第８図に示す。

この図から判るように、歪導入前の鉄損値は歪導入後一
旦悪くなるが、短時間の熱処理によυ極めて低い鉄損値
を示す。このことから仕上焼鈍後、歪導入を行い、次い
で行う絶縁皮膜処理の焼付時の熱処理を利用して歪導入
部の再結晶を図シ、鉄損値を歪取シ焼鈍前に低減するこ
とが可能である。

従って、歪取り焼鈍を行わない積鉄心用トランス材とし
ても使用できることは勿論である。又、長時間の熱処理
を行っても鉄損値は安定しているので、長時間歪取シ焼
鈍を行う巻鉄心用トランス材として好適である。なお、
第７図では板厚０．２３調、Ｂ８：１．９４ｃｒ）（歪
導入前）、歪導入荷重１５０に９電ｗｓ２の場合であシ
、また、第８図では板厚０，２３＋ｗ、Ｂ６　：　１．
９５　Ｔ　（歪導入前）、歪導入荷重１６５に９電ｍ”
の場合である。また、ここにおける実施例では歯車整ロ
ールにより溝を形成する例を示したが、この例に限らず
、本発明で言う荷重を局部的に加えることができる方法
があればいかなる方法でもよい。

ここでは最も経済的に製品をつくることを意識して、仕
上焼鈍は膜あるいはリン酸系張力付与皮膜のついた鋼板
を対象として説明したが、全く皮膜のない二次再結晶し
た鋼板に本発明の方法を適用しても鉄損値低減の効果が
期待できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例をのべる。

（実施例１） １回冷延法によ、９０．２３ｍ厚まで仕上げた方向性電
磁鋼板にリン酸系張力付与皮膜溶液をコーティングした
のち、焼付は処理した。その鋼板を歯車ピッチ５１ｍ１
＋、歯車先端の刃＠５０μｍ、刃先形状平坦、刃の傾き
が圧延方向に対して７５度である歯車型ロールにより荷
重１−３０　’Ｋにｌ／ｗｘ”で歪導入を行なった。歪
導入後８５０ＣＸ４時間の歪取シ焼鈍を行なった。第１
茨に従来法と本発明法による鉄損値Ｗ（ＷＡＩ）を示し
た。本発明法によれ７１５Ｇ ば極めて良い鉄損値が得られた。本発明法によると鋼板
表面に５μｍより大きい加工溝が形成されるが、溝は凹
みであるため占積率に対して何ら問題ない。繰り返し曲
げ試験、９０度曲げ加工とも溝先端が平坦であるため溝
から割れが発生することもない。８５０℃×４時間の熱
処理を行なった後は磁歪特性も著しく良好であった。

第１表　　　　゛ （実施例２） １回冷延法忙よシ０．２３　ｔｔｍ厚まで仕上げた方向
性電磁鋼板を歯車ピッチ８ｍ、歯車先端曲率半径１００
μｍ、刃の傾きが圧延方向に対して７５度でちる歯車型
ロールによシ荷重１８０　）Ｃ９／ｍ”で歪導入を行な
った。この時の溝深さは約１４潮であった。歪導入後リ
ン酸系張力皮膜付与溶液をコーティングし、コーティン
グ後８００℃×４時間の熱処理を行なった。第２茨はそ
の時の鉄損値と比較材のそれとを示したものである。

第２表 本発明法による銅板は熱処理後も極めて良い鉄損値を示
す。

（実施例３） １回冷延法により０．３０ｍ厚まで仕上げた方向性電磁
銀板の仕上げ焼鈍板を歯車ピッチ７門、歯車先端の刃幅
１５０ｔｔｍ、刃先形状平坦、刃の傾きが圧延方向に対
して６０度である歯車型ロールに、！ニジ荷重２００　
’に、Ｑ／ｗａｎ２で歪導入を行なった。歪導入後リン
酸系張力付与皮膜溶液をコーティングし、コーティング
後８５０℃×５分の熱処理を行なった。第３氏はその時
の鉄損値と比較材のそれとを示したものである。

第３表 本発明法による鋼板は硬めて良い鉄損値を示す。

したがって、本発明によれば連続ラインに適用して低鉄
損値の［ｆｆｌ鋼板を得ることが可能である。

（発明の効果） 本発明によれば、歪取り焼鈍を行なっても、レーザー照
射によって得られた鉄損値なみの値が得られるので、得
られた電磁鋼板は巻き鉄心トランス用のみならず積鉄心
用トランスとしても使用出来、その工業的効果は極めて
犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼板地鉄に対する歪導入平均荷重と磁気特性と
の関係を示す図、第２図は熱処理後の歪導入部の金属顕
微鏡組織を示す写真図、第３図は走査型電子顕微鏡によ
る歪導入部の磁区の結晶構造を示す写Ｐ−図、第４図及
び第５図は鋼板に形成された溝の幅と磁気特性との関係
を示す図、第６図は歪導入荷重と溝の深さとの関係を示
す図、第７図及び第８図は鋼板歪導入前後及び熱処理後
の磁気特性の変化を示す図である。 第２図 、′ パ５′′〜・′ニニ・ 第３図 第４図 溝の幅（ｍｍ） 第５図 潰」輻（ｍｍ） 第６図 牟均積重ＣＫｇ／朋２） 第７図 第８図 六入 ′ｔＩ　　後

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）仕上焼鈍済電磁鋼板或いは仕上焼鈍後絶縁皮膜処
   理した電磁鋼板に、圧延方向に対し直角から４５°の範
   囲内で９０〜２２０ｋｇ／ｍｍ＾２の荷重で溝を形成し
   た後、７５０℃以上の温度で熱処理することを特徴とす
   る低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法。
2. （２）間隔が圧延方向に１〜２０ｍｍ、幅が１０〜３０
   ０μｍ、地鉄部分の深さが５μｍ以上である溝を形成す
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）溝が点線又は破線よりなる特許請求の範囲第１項
   記載の方法。